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關鍵詞：電氣工程；節能；設計

一、引言

隨著我國各行各業的發展，各類產業的用電需求越來越大。無論是生產還是生活，人們與電力的關系已變得密不可分。所以，電力在人類社會中正扮演者愈來愈重要的角色。但是據了解，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發時期，還是現在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過電氣工程及其自動化的知識與技術，提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能。

二、電氣工程及其自動化存在的問題

（一）自動化程度不夠高從電網調度來看，相比發達國家，我國的電網調節的自動化程度還不夠高。目前我國現有技術不能將電網的各環節聯系在一起加以控制，只能實現對單個系統或設備的控制。因此需要人員來做協調控制，可能會造成人為誤差，使得需要調節的時候沒能做出正確的抉擇而導致能源的浪費。此外，電力儀表的作用也不容忽視。電力儀表是可以監測、分析電能質量和電力故障的重要儀器。如果想要進一步實現節能，則離不開對電網中各代表性節點的監測，而現有的電力儀表多用來監測、判斷電力故障并給出相應的措施，所以需要進一步發展電力儀表，以監測更多的數據來實現節能。

（二）部分線路傳輸損耗較高在電網的實際運行中存在著各種各樣的損耗，例如傳輸過程中的變壓器損耗，電力電纜損耗、無功損耗等。由于這些損耗是由電流通過導體，使導體發熱而產生的，因此此類損耗無法避免，但可以通過采取一定的手段使得在保證電網安全、穩定運行的前提下，將損耗降到最低，讓電能盡可能少的轉化成其他能量，從而達到節能。

（三）新能源的并網運行不夠可靠目前我國新能源主要為風力發電與太陽能發電，相比火力發電、水力發電、核電，后者只要運行得當、保證其穩定性即可實現其并網運行。而風力發電與太陽能發電這類新能源對天氣的要求很高，貿然并網，如果用戶端用電需求突然升高，而當地卻為陰天或無風的天氣，如果不加大周圍火電廠的供電量，那么供電平衡將會破壞，甚至導致整個電網出現重大事故；反之，當用戶端用電需求量突然降低，同樣如果不采取相應措施，新能源發電廠發出的電能就會過剩，并以其他形式能量釋放，造成嚴重的浪費。而天氣的變化十分復雜，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科學技術來看是遠遠不夠的。

三、電氣工程及其自動化節能設計方向

（一）提升AVC系統性能在電網中，AVC系統指的是電網的自動電壓無功控制，其能夠保證電能質量、輸電效率，降低網絡損耗，使供電系統穩定、經濟地運行。因此，如果對該系統稍加改動，即可提升電網的節能運行性能。而目前我國的AVC系統缺乏全局運行的監視、系統數據太多人工處理麻煩，使得工作效率低等問題。所以要想發展AVC系統則需要改進系統的界面，使得數據更加直觀；提升AVC系統的分析功能，使其達到人工智能的水平，能在不斷的分析結果中不斷學習，從而達到精確的自我分析來幫助工作人員判斷。

（二）更換線路傳輸上文中已提到，線路中的傳輸損耗主要由導體發熱產生。而導體發熱的主要原因是由于電阻阻值偏大，導致流過的電能被轉化為了熱能，因此只要合理降低傳輸線路上導體的電阻即可降低損耗。降低導體的電阻，一般可以采用適當增大導體截面積的方法。目前在我國的配電網中，部分線路還存在著導體截面小、線路老化、線損率較大的情況。此外，配電網中的變壓器也存在基本參數偏大的情況。所以，應更換老化的設備與高能耗的線路和變壓器，還要加強建設出更加合理的電網結構。

（三）使新能源并網變得可靠要想讓家家戶戶安全地使用新能源，就必須先解決新能源并網的問題。要想實現并網運行，就必須滿足四個基本條件：發電機與系統的頻率、相序、相位、電壓均相同。這些條件現可以滿足，但這仍然不夠。由于新能源受天氣影響，發電的質量會受到影響，比如當陽光照射強度發生變化時，發電過程中就會改變輸出功率、產生一定的諧波。由于這種不確定因素均與天氣相關，所以只要將天氣中的某些可測得的、有效的數字參數與發電出力聯系在一起，得到新能源發電規律的曲線，并反饋給電網調度員，即可實現新能源并網運行。

四、結語

為實現電氣工程及其自動化的節能設計，本文從AVC系統、線路傳輸、新能源并網三個角度，分別提出了節能設計的建議與想法。本文僅在分析現狀后，提出了節能設計的思考方向。

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作者：王逸揚 單位：湖北工業大學工程技術學院電氣信息系